-하비의 피의 순환-

하비의 의학 수업

하비는 1578년에 영국의 폴크스톤(Folkestone)에서 탄생했다. 그는 1593년에 케임브리지대학의 교양학부에 입학했으며, 여기서 4년 동안 교양 학문과 철학을 공부했다. 졸업한 후 하비는 케임브리지대학 의학부에서도 의학을 공부할 수 있었지만, 1600년 그곳을 떠나 르네상스시대의 의학 중심지였던 르네상스시대의 파도바대학으로 갔다. 당시에 파도바대학에서는 주로 갈레노스의 의학이 가르쳐졌고, 인체에 대한 해부시범이 의학교육의 중심을 이루고 있었다. 해부시범은 극장식 강의실에서 두 주일에 한 번씩 이루어졌는데, 거기에서는 인체해부 장면이 학생들에게 직접 보여졌다.

그들은 범죄를 저질렀다가 처형당한 사람들은 사체를 넘겨받아서 해부를 했던 것이다. 그래서 학생들은 이 강의에 참석하여 사체가 해부되는 과정을 보면서 인체해부를 배울 수 있었던 것이다. 인체해부 강의는 인가가 매우 좋았기 때문에 강의실은 항상 만원이었다. 해부시범 강의에서는 교수가 직접 해부를 하지는 않았고 그가 지시를 내리면 조수가 해부대에 놓인 시체를 갈라서 내장을 꺼내 보여주는 식으로 강의가 진행되었다. 이와 같은 파도바대학의 의학교육을 통해 하비는 갈레노스의 의학과 해부학을 배웠다.
하비는 파도바대학에서 그의 연구에 깊은 영향을 비치게 되는 스승 한 사람을 만났는데, 이 사람은 파브리키우스였다. 파브리키우스는 1565년부터 1613년까지 아주 오랫동안 파도바대학에 있으면서 해부학을 가르쳤다. 그런데 파브리키우스는 당시의 다른 사람들의 교수방법과는 다른 방식으로 학생들을 가르쳤다. 다른 교수들은 주로 해부시범을 통해서 갈레노스가 무엇을 말했는가를 보여주었지만, 그는 자기 자신이 직접 연구한 것을 가르쳤던 것이다. 파브리키우스는 또한 아리스토텔레스의 연구방식에 따라서 자기 연구를 수행했는데 이 점이 매우 독특한 것이었고 이 방식은 하비에게도 커다란 영향을 미쳤다. 르네상스 시대의 특징 중의 하나는 아리스토텔레스의 동물에 관한 저작이 주의를 끌었다는 것이다. 우리는 그 예를 바로 파브리키우스에게서 발견할 수 있는 것이다.

파브리키우스는 아리스토텔레서의 동물에 관한 광범위한 연구에서 영향을 받았고, 그와 마찬가지로 여러 가지 동물을 해부하여 이것들의 기관들을 서로 비교하는 연구를 했으며 심장 연구에도 주의를 기울였다. 그의 이와 같은 연구방식은 하비의 흥미를 끌었고, 스승의 영향을 받은 하비는 파도바대학을 졸업하고 영국으로 돌아간 뒤 52년간에 걸쳐서 많은 종류의 동물을 해부하는 연구를 하게 되었다. 이 연구결과 중의 중요한 결과 하나가 생리학의 혁신을 일으켰던 혈액순환의 발견이었다. 그러므로 하비는 대학에서 갈레노스의 의학과 아리스토텔레스의 동물학을 배웠지만, 그의 혈액순환의 발견은 아리스토텔레스의 영향에 의한 것이라고 할 수 있다. 우리가 유의해야 할 점은 천문학과 역학 분야의 혁명은 아리스토텔레스의 체계를 무너뜨리는 것이었지만, 생리학혁명에서는 오히려 아리스토텔레스가 긍정적인 영향을 미쳤다는 것이다.

하비의 심장연구

하비는 1602년에 파도바대학 의학부를 졸업하고 의사자격을 얻었다. 그 후에 그는 영국으로 돌아와서 런던에서 병원을 차려 상당한 성공을 거두었고 1615년에는 런던의 왕립 의과대학 교수로 임명되는 영예를 얻었다. 이와 같이 유명해진 결과 1618년부터는 영국 국왕 제임스 1세와 찰스 1세의 시의로도 일하게 되었다. 하비는 이렇게 한편으로는 의사로서도 명성을 날리면서, 또 다른 한편으로는 쉬지 않고 동물의 해부 연구를 진행했다. 그는 이 연구를 거의 50년 동안 어느 누구의 도움도 없이 혼자서 수행했는데, 그가 연구한 것은 아리스토텔레스식의 동물해부였고 주요 연구과제로는 삼은 것은 심장과 동맥의 운동 그리도 동백의 박동이었다. 하비가 심장을 연구대상으로 삼은 이유는 아리스토텔레스가 심장은 동물의 가장 중요나 기관으로 보았기 때문이다. 하비는 “동물의 심장은 생명의 근본이고, 소우주의 지배자이며, 모든 생기와 힘이 발산되는 태양” 이라고 말했던 것이다. 우리는 심장이 소우주의 중심이고 그것이 또한 대우주의 중심인 태양과 같다는 말에서 르네상스시대의 소우주-대우주 유비관계의 영향도 엿볼 수 있다.

하비는 많은 종류의 동물을 살아 있는 채로 해부했다. 그 이유는 심장의 작용을 좀더 정확하게 알기 위해서였데, 따라서 그는 특히 심장박동이 느리기 때문에 관찰하기가 쉬운 냉혈동물의 심장을 연구했다. 그 결과 하비는 대정맥을 통해서 우심실로 들어간 피는 허파동맥을 통해서 모두 허파로 들어가고 허파를 통과한 후에는 좌심실로 전달된다는 사실을 발견했다. 이 과정에서 그는 우심실에 판막이 있으며, 이 판막이 피가 반대방향으로 흐르는 것을 막는 작용을 한다는 사실도 발견했다. 또한 허파를 통해서 좌심실로 들어간 피는 심장이 수축함에 따라 대동맥을 통해서 동맥계로 흘러간다는 것도 알게 되었다.

피의 순환과 발견

지금까지의 하비의 발견은 세르베투스와 콜롬보가 발견한 허파통과를 확인하고 그 과정을 더욱 자세히 밝힌 것으로 볼 수 있다. 그러나 하비는 이러한 발견에서 멈추지 않고 영기서 더 나아가서 심장판막의 작요에 대해서 사변한 결과 피가 정맥을 통해서 심장 쪽으로 들어오기만 하는 것이 아니라 온몸을 통해서 계속해서 흐른다는 결론에 도달했다. 각 심실입구의 판막들은 피가 들어온 길로 다시 나가지 않도록 배열되어 있고 출구 쪽 판막들은 나간 피가 다시 들어오지 못하도록 되어 있었던 것이다. 피의 순환이라는 생각을 이증하기 위해 하비는 좌심실에서 동맥으로 흘러가는 피의 양이 동물 신체에 들어 있는 혈액 전체의 양보다 훨씬 많다는 것을 계산을 통해서 보여주었다. 과학혁명의 주역들 사이에서 유행했으며, 그들의 연구를 그 전 시대의 과학연구와 뚜렷하게 구별해 주는 정량적 방법을 하비도 사용했던 것이다. 또 그는 여러 가지 실험을 통해서 피의 순환을 증명했다.

하비의 실험 중에서 가장 유명했던 것은 결찰사(結紮絲) 실험이었다. 이 실험에서 그는 줄을 자신의 팔에다 동여매고 정맥과 동맥의 흐름을 모두 차단했다. 이때 그는 묶은 부분의 위쪽에서 동맥이 부어오르는 것을 관찰했으며, 정맥은 막힌 채로 두고 동맥만을 풀어주었을 때는 동맥을 통해 따뜻한 피가 자유롭게 흐르는 것을 느낄 수 있었다. 그러나 정맥은 결찰사로 묶은 부분의 아래쪽에서 부풀어 오르는 것을 관찰할 수 있었다. 동맥으로는 피가 계속해서 내려가지만 동맥에서 정맥으로 넘어간 피는 위로 올라올 수 없었기 때문이다. 하비가 한 또 하나의 실험은 혈관에 가는 철사를 주입하는 것이었다. 이때 그는 철사가 한쪽 방향으로만 잘 들어간다는 사실을 발견했다. 이를 통해서 피가 혈관 속에서 한쪽으로만 흐른다는 것을 보여주었던 것이다. 하비는 자신의 혈액순환의 발견과 실험결과를 1628년에 출판된 『심장과 피의 운동에 관하여』 라는 책에다 발표했다.

하비는 피가 순환한다는 사실을 정양적인 계산과 근대적인 실험을 통해서 증명했다. 다시 말하면 그는 그야말로 근대과학의 근본적인 특성인 계산과 실험을 훌륭하게 사용해서 피의 순환을 증명했다는 것이다. 그렇지만 우리는 하비가 심장을 펌프와 같이 기계적인 것으로 보기는 했어도, 그러한 생각에 도달하는 과정은 케플러나 뉴턴과 마찬가지로 반드시 근대적인 것만은 아니었다는 데 주의해야 한다. 왜냐하면 아리스토텔fp스의 영향을 받았다는 것 외에 그는 순환이란 우주의 순환, 생명의 출생과 사망, 물질의 생성과 소멸과 같이 영원한 주기적 되풀이라는 의미를 지나고 있었다. 또한 하비는 이러한 순환이 반복되려면 그렇게 되도록 작용하는 원리가 있어야 한다고 생각했다.

그는 피는 영적인 액체로서 그 속에는 생명의 원리가 들어 있다고 보았으며, 이 생명의 원리에 의해서 생명이 출생과 사망을 되풀이하듯이 피도 각 부분에 보내져서 생명을 공급한 후에 다시 심장으로 돌아와서 생명을 공급받고, 이 생명의 작용에 의해서 다시 각 부분으로 가는 순환을 한다고 생각했던 것이다. 하비는 『심장과 피의 운동에 관하여』에서 심장을‘생명의 근본이자 모든 활동의 근원', ‘소우주의 태양' 이라고 부르고 있는데, 여기서 우리는 그가 심장을 정교한 기계와 같이 기능은 하지만 심장이 존재하는 근본 목적은 매우 철학적인 것이라고 생각했음을 알 수 있다.

피의 순환과 증명

하비는 피가 순환한다는 것을 결찰사 실험 등을 통해서 증명했지만 그것과 관련된 자세한 사항은 알지 못했다. 그는 순환을 증명하는 결정적인 증거인 정맥과 동맥을 연결하는 모세혈관의 존재를 보여주지 못했고, 피가 왜 허파를 통과하는가 하는 호흡과 관련된 문제도 설명하지 못했던 것이다. 모세혈관이 발견되지 않았다는 것은 코페르니쿠스의 태양 중심체계에서 시차가 확인되지 않았다는 것과 비슷한 면이 있는데, 시차가 정교한 기구에서 의해서 확인되었듯이 모세혈관은 현미경에 의해서만 발견될 수 있는 것이었다. 이 일은 1661년에 현미경을 가지고 개구리의 허파를 관찰한 밀피기(Marcello Malpighi, 1628~1694)에 의해서 이루어졌고, 호흡과 순환의 관계는 하비의 혈액순환을 받아들였던 그의 후계자들에 의해서 밝혀졌다. 이러한 과정을 통해서 하비의 혈액순환 이론은 점차 확고한 사실로서 인정되었고, 그에 따라 생리학의 혁신이 이루어졌던 것이다.